不锈、耐蚀钢.doc

不锈、耐蚀钢不锈钢:在大气、水、酸、碱和盐溶液或其他腐蚀性介质中具有高度化学稳定性的合金钢的总称。在酸、碱、盐等腐蚀性较强的介质中能抵抗腐蚀作用的钢又叫耐酸钢，或称耐蚀钢。在大气中不易生锈的钢不一定耐酸，而耐酸钢一般都有良好的不锈性。钢的不锈性主要与Cr有关，一般不锈钢中Cr12%。不锈钢按正火组织分为五类:马氏体型不锈钢(如2Cr13)，铁素体型不锈钢(如1Cr17)，奥氏体型不锈钢(如1Cr18Ni9)，奥氏体一铁素体型不锈钢(Ocr26Ni5M02)，沉淀硬化型不锈钢(如0017Ni4Cu4Nb)等。不锈钢除具有不锈、耐蚀性外，有些钢还分别兼有耐热性、耐磨性、耐低温性、无磁性或高强度和超高强度性能等。因而是广泛使用的材料，在航空、航天、核能、石油、化工、海洋开发、纺织、医疗器械、食品等工业以及厨房、餐具、房屋建筑等各个领域都有重要用途。表8-11列出了我国常用不锈钢钢号、成分及应用范围。常用不锈钢的牌号、成分、热处理、力学性能及用途(摘自GB1220-92)表8-11类别牌号化学成分热处理力学性能硬度HBS用途举例c100cr100其它100淬火温度回火温度pMPasMPa100马氏体型1Cr130.1511.5013.50Si1.00Mn1.00P0.035S0.030Ni0.609501000油冷700750快冷34554025159机加工性好，一般用途，刃具等。2Cr130.160.2512.0014.00Si1.00Mn1.00P0.035S0.030 Ni0.60920980油冷600750快冷44063520192淬火状态下硬度高，耐蚀性良好。汽轮机叶片、水压机阀、螺栓、螺母等抗弱腐蚀性介质并承受冲击的零件3Cr130.260.3512.0014.00Si1.00Mn1.00P0.035S0.030 Ni0.60920980油冷600750快冷54073512217比2Cr13淬火后硬度高，作耐磨的零件，如热油泵轴、阀门、刀具7Cr170.600.7516.0018.00Si1.00Mn1.00P0.035S0.030 Ni0.60Mo0.7510101070油冷100180快冷HRC54硬化状态下坚硬，作轴承、刀具、阀门、量具类别牌号化学成分热处理力学性能硬度HBS特性与用途举例c100cr100其它100淬火温度回火温度0.2MPaMPa100铁素体型0Cr13Al0.0811.5014.00Al0.100.30 Si1.00Mn1.00P0.035S0.030 Ni0.60退火780830空冷或缓高温下冷却下来不产生显著硬化，汽轮机材料、复合钢材、淬火部件1Cr170.1216.0018.00Si0.75Mn1.00P0.035S0.030 Ni0.60退火780850空冷或缓冷20545022183耐蚀性良好的通用钢种，建筑内装饰、家庭用具、重油燃烧器部件、家用电器部件等00Cr30Mo20.01028.5032.00Mo1.502.50Si0.40Mn0.40P0.030S0.020 退火9001050快冷29545020228高Cr-Mo系，C、N含量极低，耐蚀性很好。耐卤离子应力腐蚀破裂、耐点腐蚀。制造苛性碱设备及有机酸设备奥氏体型Y1Cr18Ni90.1517.0019.00P0.20S0.15Ni:8.0010.00Mn2.00Mo0.60固溶处理10101150快冷20552040187提高切削性、耐烧蚀性。最适用于自动车床。作螺栓、螺母等0Cr18Ni90.0717.0019.00Si1.00Mn2.00P0.035S0.030 Ni8.0010.00固溶处理10101150快冷20552040187作为不锈耐热钢使用最广泛。食品设备，化工设备，原子能工业用0Cr19Ni9N0.0818.0020.00Ni:7.0010.50N:0.100.25Si1.00Mn2.00P0.035S0.030固溶处理10101150快冷27555035217在0Cr19Ni9中加N，强度提高，塑性不降低。使材料厚度减少。作结构用强度部件0Cr18Ni10Ti0.0817.0019.00Ni:9.0012.00Ti5cSi1.00Mn2.00P0.035S0.030固溶处理9201150快冷20552040187添加Ti提高耐晶间腐蚀性，作焊芯、抗磁仪表、医疗器械、耐酸容器、输送管道。不推荐作装饰部件。铁素体、奥氏体型0Cr26Ni5Mo20.0823.0028.00Ni:3.006.00Mo:1.003.00Si1.00Mn1.50P0.035S0.030固溶处理9501100快冷39059018277具有双相组织，抗氧化性、耐点蚀性好，具有高强度，作耐海水腐蚀用件等00Cr18Ni5Mo3Si20.03018.0019.50Ni:4.505.50Mo:2.53.00Si:1.302.00Mn1.002.00固溶处理9201150快冷3905902030HRC具有双相组织，耐应力腐蚀破裂性好，耐点蚀性好，具有较高的强度。适于含氯离子环境。作石油化工等工业热交换器或冷凝器等沉淀硬化型0Cr17Ni4Cu4Nb0.0715.5017.50Ni:3.005.00， Cu:3.005.00，Nb:0.150.45S0.030P0.035Si1.00Mn1.00固溶处理10201060快冷后 480时效550时效580时效620时效1180100086572513101070100093010121316375331302277用于轴类、汽轮机部件等0Cr15Ni7Mo2Al0.0914.0016.00Ni:6.57.50Mn1.00 Si1.00 P0.035S0.030Mo:2.003.00Al:0.751.50固溶处理10001100快冷565时效510时效110012101210132076375388用于高强度容器及结构部件1）铁素体不锈钢钢中c0.15%，cr12%30%，是单相铁素体组织，从室温加热到高温（9601100），仍无固态相变。具有良好的抗高温氧化性（700以下），抗应力腐蚀性能较好，多用于受力不大的耐酸结构和作抗氧化钢使用。按c分三种类型：Cr13型，如0Cr13Al、00Cr12，常作耐热钢用(如汽车排气阀等)。Cr17型，如1Cr17、1Cr17Mo等可耐大气、稀硝酸等介质腐蚀。Cr27-30型，如00Cr3OMo，00Cr27Mo，是耐强腐蚀介质的耐酸钢。2）马氏体不锈钢c比铁素体不锈钢高，淬火后能得到马氏体，故而得名。随着c提高，钢的强度、硬度、耐磨性提高，但耐蚀性下降。lCr13、2Cr13类似调质钢，可用来制造力学性能要求较高，又要有一定耐蚀性的零件，如汽轮机叶片及医疗器械等。3Cr13、3Cr13Mo、7Cr13类似工具钢，用于制造医用手术工具、量具、不锈钢轴承及弹簧等。3）奥氏体不锈钢钢中c很低，cr：17%19%，Ni:8%11%。因镍的加入，扩大了奥氏体区而获得单相奥氏体组织。故有很好的耐蚀性及耐热性。现已在18-8型基础上发展了共29个奥氏体不锈钢钢种。奥氏体不锈钢在450-850温度时，由于铬与偏聚在晶界上的碳结合析出碳化物（Cr，Fe）23C6，从而在晶界附近形成贫铬区（cr11.7%），这样在晶界附近就容易引起腐蚀，称为晶间腐蚀。有晶间腐蚀的钢，稍受力即沿晶界开裂或粉碎。防止晶间腐蚀的主要方法有：降低c（达到c0.06%），使钢中不形成铬的碳化物。加入能形成稳定碳化物的元素钛、铌等，在钢中优先形成TiC、NbC，而不形成铬的碳化物，以保证奥氏体中的cr。这类钢退火状态下并非单相奥氏体，还有少量碳化物。为了获得单相奥氏体，以提高耐蚀性，可加热到1100左右，使所有碳化物都溶入奥氏体，然后水淬快冷至室温，获得单相奥氏体组织，这种处理又称固溶处理。奥氏体不锈钢在淬火状态下塑性很好(5=40%)。适于进行冷塑性变形加工。它对形变强化很敏感。通过形变强化其强度可由600MPa提高到12001400MPa(伸长率5=10%)4）奥氏体一铁素体不锈钢(双相不锈钢)和沉淀硬化不锈钢双相不锈钢的成分是在cr:1826%，Ni=4%7%的基础上，再根据不同用途加入钼、硅等元素组合而成。如0Cr26Ni5Mo2、00Cr18Ni5Mo3Si2等。双相不锈钢通常采用10001100淬火后，可获得铁素体（60%左右）及奥氏体组织，由于奥氏体的存在，降低了高铬铁素体的脆性，提高了可焊性、韧性，降低了晶粒长大的倾向；而铁素体的存在则提高了奥氏体钢的屈服点、抗晶间腐蚀能力。如OOCr18Ni5Mo3Si2室温屈服点比镍铬奥氏体钢高一倍左右，且塑性、韧性仍较高，冷、热变形加工性能及可焊性也较好。沉淀硬化不锈钢经固溶处理后可形成马氏体或过饱和奥氏体组织，然后通过时效（0Cr17Ni4Cu4Nb钢的时效为固溶处理后再加热到时效温度保温后空冷；0Cr15Ni7Mo2Al钢的565时效为固溶处理后，于76015保